Pe fundalul știrilor zilnice despre modul în care o altă companie spațială privată a lansat prima rachetă (a doua, a treia și așa mai departe), a transportat marfă către ISS, se pregătește pentru deschiderea sezonului de turism spațial și face, de asemenea, planuri de colonizare a celor mai apropiate planete vecine, știrile de la marile agenții spațiale de stat încep cumva să se rătăcească. Între timp, reamintim că agenția aerospațială NASA a lansat o misiune foarte ambițioasă de a explora Soarele.
Pe 12 august 2018, o rachetă Delta IV Heavy a fost lansată de la Baza Forțelor Aeriene SUA din Cape Canaveral din Florida. Marfa este o sondă solară „Parker”, a cărei sarcină este de a depăși aproape 150 de milioane de kilometri de spațiu exterior și de întâlnire cu Soarele. Parker va trebui să se apropie cât mai mult de stea, deoarece nici o navă spațială nu a ajuns vreodată la ea. În drum spre Soare, sonda va efectua mai multe manevre gravitaționale în jurul lui Venus, devenind, conform prognozelor NASA, cel mai rapid obiect creat de om în spațiu. Astăzi vom vorbi despre cele mai interesante 10 fapte legate de această misiune.
Atinge soarele
Sonda solară Parker are sarcina unei misiuni pe care nici o navă spațială creată de om nu le-ar fi putut îndeplini înainte. El va studia atmosfera exterioară a Soarelui. Așa-numita coroană. Pentru a face acest lucru, el se va apropia de stea la o distanță de 6,2 milioane de kilometri, de fapt, „atingând” stratul exterior al atmosferei sale. Dispozitivul se va ocupa nu numai de rezolvarea misterelor stelei, dar va adăuga și cunoștințelor noastre despre modul în care Soarele afectează magnetosfera din planeta noastră. Importanța acestei misiuni este greu de supraestimat, deoarece tehnologiile sunt din ce în ce mai răspândite, care sunt cumva influențate de activitatea Luminarului nostru. Este posibil ca această misiune să ne mărească capacitatea de a studia sistemul solar în ansamblu.
50 de ani de pregătire
Video promotional:
Lansarea sondei în august 2018 a fost punctul culminant al mai mult de 50 de ani de dezvoltare și planificare pentru această misiune spațială. Comunitatea științifică a aflat că temperatura coronei solare poate atinge un milion de grade Celsius încă din anii 40 ai secolului trecut. Confirmarea existenței așa-numitului vânt solar (particule de plasmă ionizate puternic încărcate ejectate de corona) a avut loc în anii 60. Cu toate acestea, oamenii de știință încă nu pot înțelege de ce temperatura coronei soarelui este mult mai mare decât temperatura suprafeței stelei. În plus, nu este clar ce accelerează exact particulele vântului solar. Răspunsurile spun că răspunsurile la aceste întrebări pot fi obținute doar prin contactul direct cu corona solară.
Ideea de a realiza un astfel de studiu a fost propusă pentru prima dată în 1958. De atunci, mai multe nave spațiale s-au apropiat de Soare, dar niciuna dintre ele nu s-a apropiat de stea la fel de aproape cum s-a prevăzut să facă sonda solară Parker.
Prima navă spațială a NASA numită după o persoană vie
Agenția aerospațială NASA a dat navei sale spațiale o varietate de nume, dar niciunul nu a fost numit după o persoană încă vie. Sonda solară Parker poartă numele astrofizicianului Eugene Parker, care a prezis existența vântului solar în 1958.
În anii 1950, Parker a dezvoltat o teorie complexă despre modul în care stelele renunță la energia lor. El a introdus conceptul de „vânt solar” pentru a descrie emisiile în cascadă de energie de la Soare și chiar a propus o teorie care explică motivul pentru temperatura mai ridicată a coronei solare în comparație cu suprafața stelei. În plus, astrofizicianul a considerat un model al atmosferei externe a Soarelui, cu o ieșire constantă de materie din corona și a arătat că viteza solului vântului crește cu distanța față de Soare, atingând valori supersonice. De asemenea, savantul a analizat efectul coronei în expansiune asupra câmpului magnetic din vecinătatea Soarelui și a constatat că câmpul trebuie să fie în spirală datorită rotației Soarelui. Concluziile sale despre viteza vântului solar și structura spirală a câmpului magnetic solar au fost ulterior confirmate folosind nave spațiale. Parker are acum 91 de ani. În ciuda vârstei sale, pe 12 august, în ziua lansării sondei, astrofizicianul a fost prezent la complexul de lansare.
vânt însorit
Principalele obiective științifice ale misiunii se vor concentra în general pe secretele asociate vântului solar. Gusturile generate în interiorul coroanei pot atinge viteze de 1,6 milioane de kilometri pe oră. Oamenii de știință NASA speră să-și dea seama de ce corona solară este atât de fierbinte și ce anume accelerează vântul solar. Aceste lucruri nu pot fi identificate fără a găsi mecanismele responsabile pentru aceste procese în apropierea sursei.
Soarele este foarte greu de atins
De fapt, a merge la Soare necesită de 55 de ori mai multă energie decât a merge pe Marte. În primul rând, distanța de la Pământ la steaua noastră este de aproximativ 150 de milioane de kilometri. Dar distanța nu este singura problemă aici. Problema principală aici este așa-numita viteză laterală, adică viteza în raport cu vectorul de mișcare dorit.
Pentru a înțelege principiul vitezei laterale, este necesar să înțelegem modul în care corpurile se mișcă pe orbite. De fapt, toate obiectele de pe orbita Soarelui cad pe stea la nesfârșit. Cu toate acestea, viteza laterală nu le permite să cadă, deoarece depășesc de fapt corpul pe care cad. Pământul se deplasează în jurul Soarelui cu o viteză de 108.000 de kilometri pe oră. Drept urmare, atunci când nava spațială părăsește orbita Pământului, aceasta va avansa în spațiu și va începe să cadă pe Soare, dar va rata constant, deoarece viteza sa laterală va rămâne. Pentru a ajunge la stea, dispozitivul trebuie pur și simplu să cadă.
Pentru a rezolva problema vitezei laterale, NASA intenționează să utilizeze manevre de asistență la gravitație în jurul lui Venus. Acestea vor face posibilă stingerea aproape complet a acestui indicator, dar, în același timp, vor crește viteza maximă de mișcare a Parker Solar Probe, care în vârful său poate fi de până la 200 de kilometri pe secundă.
Manevre gravitaționale în jurul lui Venus
Pentru a se apropia cât mai mult de Soare, sonda Parker Solar va trebui să efectueze mai multe manevre de asistență la gravitație în jurul Venus în următorii 7 ani.
După primul zburator al lui Venus, sonda va intra într-o orbită eliptică cu o perioadă de 150 de zile (2/3 din perioada lui Venus), făcând 3 orbite când Venus face 2. După al doilea zbor, perioada va scădea la 130 de zile. În mai puțin de 2 orbite (198 de zile), nava spațială va întâlni Venus pentru a treia oară. Aceasta va reduce perioada la jumătate din cea a lui Venus (112,5 zile). Pentru a patra ședință, perioada va fi deja de 102 zile. După 237 de zile, sonda va întâlni Venus pentru a cincea oară, iar perioada de rotație va fi redusă la 96 de zile (3/7 din Venus). Aparatul în acest moment va face deja 7 revoluții, când Venus va face doar 3. A șasea ședință va avea loc la aproape doi ani de la precedenta și va scurta perioada la 92 de zile (2/5 din Venusian). După alte cinci revoluții în jurul Soarelui, sonda va întâlni Venus pentru a șaptea și ultima dată, ceea ce va reduce perioada la 88-89 zile.permițându-vă să vă apropiați și mai mult de soare.
Cea mai rapidă navă spațială din istoria umană
Datorită mai multor manevre de asistență gravitațională în jurul lui Venus, nava spațială va putea ajunge în cele din urmă la viteze de 692.000 de kilometri pe oră, mai rapid decât orice altă sondă spațială construită de om.
În acest moment, cea mai rapidă navă spațială este sonda "Juno", concepută pentru a studia Jupiter. Viteza sa actuală este de aproximativ 266 mii de kilometri pe oră. Viteza navei spațiale Voyager 1, lansată pentru a cuceri spațiul interstelar la sfârșitul anilor 1970 și a părăsit sistemul solar 35 de ani mai târziu, este de aproximativ 61.000 de kilometri pe oră. Viteza maximă a sondei Parker Solar va fi mai mult decât dublă decât cea a lui Juno și de 11 ori mai mare decât a Voyager 1.
Scut termic
Scutul de căldură al sondei este la fel de impresionant ca și viteza maximă. Dimensiunea scutului solar situat în fața aparatului este de 2,4 metri în diametru. Este conceput pentru a reflecta căldura extremă din echipamentul științific al sondei. Ecranul are 11,5 centimetri grosime. Se compune din spumă compozită de carbon întreprinsă între două plăci de carbon. Placa frontală orientată spre soare este acoperită cu o vopsea ceramică albă specială, care reflectă căldura cât mai eficient. Materialele folosite au făcut scutul destul de ușor. Greutatea sa este de doar 73 de kilograme.
În spațiu, temperatura poate fi de mii de grade, dar un anumit obiect nu se va încălzi, deoarece temperatura este determinată de viteza particulelor, în timp ce căldura este măsurată de cantitatea totală de energie pe care o transportă. Particulele se pot mișca rapid (temperatură ridicată), dar dacă sunt puține dintre ele, atunci va fi puțină energie (căldură mică). Există puține particule în spațiu, deci puține dintre ele sunt capabile să transfere energie în aparat.
Cea mai autonomă navă spațială
O explicație pentru eficacitatea scutului termic constă în software-ul foarte „inteligent” care controlează nava spațială. Când sonda este aproape de Soare, conexiunea dintre ea și Pământ va fi întreruptă unilateral la fiecare 8 minute. În acest timp, sonda va putea efectua în mod independent ajustările necesare în doar 10 secunde.
Creatorii sondei au introdus în software-ul său absolut toate scenariile posibile ale dezvoltării evenimentelor pe care și le-ar putea imagina, astfel încât dispozitivul să poată schimba în mod independent unghiul de înclinare și rotirea ecranului de protecție, dacă este necesar.
Nicola Fox, asociat de cercetare pentru Proiectul Parker Solar Probe, numește ambarcațiunea „cea mai autonomă navă spațială făcută vreodată de om”.
Marfă unică
În luna martie a acestui an, NASA a invitat publicul să ia parte la o acțiune în care numele a sute de mii de participanți vor fi puse pe o placă comemorativă și trimise la Soare împreună cu o sondă. Unul dintre participanți a fost William Shatner, actorul care l-a interpretat pe căpitanul Kirk în epopeea Star Trek. În total, peste 1,1 milioane de persoane au trimis solicitări pentru a-și adăuga numele pe plăcuța de identificare la NASA.
„Aceasta este poate una dintre cele mai ambițioase și extreme misiuni de informații din istoria umană. În plus, nava spațială va purta atâtea nume de oameni cât susțin misiunea”, a spus cercetătorul programului Nicola Fox.
Nikolay Khizhnyak
